Question

实验室开放日，化学兴趣小组的同学对酒精燃烧的产物产生兴趣，请你参与．
【提出问题】酒精燃烧后生成哪些物质？
【查阅资料】酒精：化学式C₂H₅OH；含碳元素的物质完全燃烧生成CO₂，不完全燃烧生成CO；无水CuSO₄遇水变蓝；NaOH浓溶液能和CO₂发生反应，吸收CO₂效果比石灰水好．
【猜想假设】甲：CO₂、H₂O    乙：CO、H₂O   丙：NH₃、CO₂、H₂O   丁：CO₂、CO、H₂O
（1）你认为

 

同学的猜想是错误的，理由是

 

．
【实验探究】为了验证上述猜想与假设，将酒精燃烧的产物依次通过下列装置：

（2）若实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，B、F中澄清石灰水变浑浊，D中澄清石灰水未变浑浊，由此推断

 

同学猜想成立．
（3）A、B装置的顺序能否颠倒？（填“能“或“否”）

 

，其理由是

 

；
（4）B装置的作用是

 

；D装置的作用是

 

；F装置的作用是

 

；
（5）E中的实验现象是

 

．
【反思交流】
（6）整个装置一处明显缺陷是

 

．
【定量计算】化学兴趣小组又为了测定一批石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用16g石灰石样品，把80g稀盐酸（氯化氢的水溶液）分4次加入样品中（样品中除碳酸钙外，其余的成分既不与盐酸反应，也不溶解于水），充分反应后经过滤、干燥等操作，最后称量，得实验数据如下：

实验数	第1次	第2次	第3次	第4次
加入稀盐酸的质量/g	20	20	20	20
剩余固体的质量/g	11	6	3.2	n

Ⅰ分析以上数据可知，上表中n的值为

 

；石灰石样品中碳酸钙的质量分数是

 

．
Ⅱ从以上数据还可知，这4次实验中，哪几次盐酸被完全反应？

 

．
Ⅲ列式计算：所用稀盐酸溶液中氯化氢的质量分数为多少？

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,有关溶质质量分数的简单计算,质量守恒定律及其应用,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究,综合计算（图像型、表格型、情景型计算题）

分析：【猜想假设】（1）化学反应前后，元素的种类不变，原子的种类和个数不变；
【实验探究】
（2）无水硫酸铜是白色的，能和水反应生成蓝色的五水硫酸铜，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳能和氧化铁反应生成铁和二氧化碳；
（3）气体通过溶液时，能够带出水蒸气，氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳；
（4）根据装置中的药品和装置的位置来分析；
（5）根据一氧化碳还原氧化铁的现象来分析；
（6）尾气中含有有毒的一氧化碳；
【定量计算】比较第一、二、三次的数据可知：20g盐酸完全反应可以消耗碳酸钙16g-11g=5g；第三次中仅减少了6g-3.2g=2.8g后，没有减少到5g，说明样品中含有3.2g杂质，即n的数值为3.2．同时可以说明第三次所加的盐酸没有反应完．由样品质量和杂质质量就可以计算出样品中碳酸钙的质量分数．利用化学方程式进行相关计算．

解答：解：（1）酒精燃烧不能生成氨气，因为反应物中不含有氮元素，所以不可能生成含有氮元素的氨气．
故填：丙；化学反应前后元素的种类不变．
（2）实验中观察到A中无水CuSO₄变蓝，说明甲烷燃烧生成了水；B中澄清石灰水变浑浊，说明甲烷燃烧生成了二氧化碳；E中澄清石灰水变浑浊，D中红色粉末变成黑色，说明甲烷燃烧生成了一氧化碳，由此可知，因为燃烧生成了一氧化碳、二氧化碳和水，丁同学的猜想成立；故填：丁；
（3）如果A、B装置的顺序颠倒，则混合气体从B中出来后，会带上水蒸气，再通过A装置时，如果无水硫酸铜变蓝色，使硫酸铜变蓝色的水可能是甲烷燃烧产生的，也可能是从石灰水中挥发出来的，也可能是二者都有，这样就影响了水的鉴别．故填：否；无法检验是否含水；
（4）B装置的作用检验酒精燃烧生成了二氧化碳；D装置是检验CO₂是否被NaOH溶液完全吸收；F装置是检验是否有二氧化碳生成；故填：检验酒精燃烧生成了二氧化碳；检验CO₂是否被NaOH溶液完全吸收； 检验是否有CO₂生成；
（5）在高温的条件下，一氧化碳将红色的氧化铁还原为黑色铁粉，同时生成二氧化碳；故填：红色粉末变为黑色；
（6）排放出的尾气中含有一氧化碳，有毒会污染空气；故填：没有对尾气进行处理；
【定量计算】
Ⅰ、比较第一、二、三次的数据可知：20g盐酸完全反应可以消耗碳酸钙16g-11g=5g；
第三次中减少了6g-3.2g=2.8g＜5g．
说明剩余的3.2g固体全部为样品中杂质的质量，即n的数值为3.2．
同时说明第三次所加的盐酸没有反应完，第四次所加盐酸未反应．
样品中碳酸钙的质量分数为

16g-3.2g

16g

×100%=80%．故填：3.2；80%；
Ⅱ、由上述计算可知，第1次和第2次盐酸已经完全反应；故填：第1次和第2次；
Ⅲ、计算时选择盐酸完全参与反应的第1次或第2次的数据．
解：设稀盐酸中溶质的质量分数为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100     73
16g-11g x×20g

100

73

=

16g-11g

x×20g

x=18.25%
答：所用稀盐酸溶液中氯化氢的质量分数为18.25%．

点评：含有碳元素的物质燃烧时，如果燃烧充分，生成二氧化碳，如果燃烧不充分，会生成一氧化碳，这样不仅浪费燃料，还会污染环境．本题主要考查含杂质物质的化学方程式的计算，难度较大．